git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/h264_sei.c

   1 /*
   2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... sei decoding
   3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * H.264 / AVC / MPEG4 part10 sei decoding.
  25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  26  */
  27
  28 #include "avcodec.h"
  29 #include "golomb.h"
  30 #include "h264.h"
  31 #include "internal.h"
  32
  33 static const uint8_t sei_num_clock_ts_table[9] = {
  34     1, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 2, 3
  35 };
  36
  37 void ff_h264_reset_sei(H264Context *h)
  38 {
  39     h->sei_recovery_frame_cnt       = -1;
  40     h->sei_dpb_output_delay         =  0;
  41     h->sei_cpb_removal_delay        = -1;
  42     h->sei_buffering_period_present =  0;
  43     h->sei_frame_packing_present    =  0;
  44     h->sei_display_orientation_present = 0;
  45     h->sei_reguserdata_afd_present  =  0;
  46
  47     h->a53_caption_size = 0;
  48     av_freep(&h->a53_caption);
  49 }
  50
  51 static int decode_picture_timing(H264Context *h)
  52 {
  53     if (h->sps.nal_hrd_parameters_present_flag ||
  54         h->sps.vcl_hrd_parameters_present_flag) {
  55         h->sei_cpb_removal_delay = get_bits(&h->gb,
  56                                             h->sps.cpb_removal_delay_length);
  57         h->sei_dpb_output_delay  = get_bits(&h->gb,
  58                                             h->sps.dpb_output_delay_length);
  59     }
  60     if (h->sps.pic_struct_present_flag) {
  61         unsigned int i, num_clock_ts;
  62
  63         h->sei_pic_struct = get_bits(&h->gb, 4);
  64         h->sei_ct_type    = 0;
  65
  66         if (h->sei_pic_struct > SEI_PIC_STRUCT_FRAME_TRIPLING)
  67             return AVERROR_INVALIDDATA;
  68
  69         num_clock_ts = sei_num_clock_ts_table[h->sei_pic_struct];
  70
  71         for (i = 0; i < num_clock_ts; i++) {
  72             if (get_bits(&h->gb, 1)) {                /* clock_timestamp_flag */
  73                 unsigned int full_timestamp_flag;
  74
  75                 h->sei_ct_type |= 1 << get_bits(&h->gb, 2);
  76                 skip_bits(&h->gb, 1);                 /* nuit_field_based_flag */
  77                 skip_bits(&h->gb, 5);                 /* counting_type */
  78                 full_timestamp_flag = get_bits(&h->gb, 1);
  79                 skip_bits(&h->gb, 1);                 /* discontinuity_flag */
  80                 skip_bits(&h->gb, 1);                 /* cnt_dropped_flag */
  81                 skip_bits(&h->gb, 8);                 /* n_frames */
  82                 if (full_timestamp_flag) {
  83                     skip_bits(&h->gb, 6);             /* seconds_value 0..59 */
  84                     skip_bits(&h->gb, 6);             /* minutes_value 0..59 */
  85                     skip_bits(&h->gb, 5);             /* hours_value 0..23 */
  86                 } else {
  87                     if (get_bits(&h->gb, 1)) {        /* seconds_flag */
  88                         skip_bits(&h->gb, 6);         /* seconds_value range 0..59 */
  89                         if (get_bits(&h->gb, 1)) {    /* minutes_flag */
  90                             skip_bits(&h->gb, 6);     /* minutes_value 0..59 */
  91                             if (get_bits(&h->gb, 1))  /* hours_flag */
  92                                 skip_bits(&h->gb, 5); /* hours_value 0..23 */
  93                         }
  94                     }
  95                 }
  96                 if (h->sps.time_offset_length > 0)
  97                     skip_bits(&h->gb,
  98                               h->sps.time_offset_length); /* time_offset */
  99             }
 100         }
 101
 102         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
 103             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "ct_type:%X pic_struct:%d\n",
 104                    h->sei_ct_type, h->sei_pic_struct);
 105     }
 106     return 0;
 107 }
 108
 109 static int decode_registered_user_data_afd(H264Context *h, int size)
 110 {
 111     int flag;
 112
 113     if (size-- < 1)
 114         return AVERROR_INVALIDDATA;
 115     skip_bits(&h->gb, 1);               // 0
 116     flag = get_bits(&h->gb, 1);         // active_format_flag
 117     skip_bits(&h->gb, 6);               // reserved
 118
 119     if (flag) {
 120         if (size-- < 1)
 121             return AVERROR_INVALIDDATA;
 122         skip_bits(&h->gb, 4);           // reserved
 123         h->active_format_description   = get_bits(&h->gb, 4);
 124         h->sei_reguserdata_afd_present = 1;
 125     }
 126
 127     return 0;
 128 }
 129
 130 static int decode_registered_user_data_closed_caption(H264Context *h, int size)
 131 {
 132     int flag;
 133     int user_data_type_code;
 134     int cc_count;
 135
 136     if (size < 3)
 137         return AVERROR(EINVAL);
 138
 139     user_data_type_code = get_bits(&h->gb, 8);
 140     if (user_data_type_code == 0x3) {
 141         skip_bits(&h->gb, 1);           // reserved
 142
 143         flag = get_bits(&h->gb, 1);     // process_cc_data_flag
 144         if (flag) {
 145             skip_bits(&h->gb, 1);       // zero bit
 146             cc_count = get_bits(&h->gb, 5);
 147             skip_bits(&h->gb, 8);       // reserved
 148             size -= 2;
 149
 150             if (cc_count && size >= cc_count * 3) {
 151                 const uint64_t new_size = (h->a53_caption_size + cc_count
 152                                            * UINT64_C(3));
 153                 int i, ret;
 154
 155                 if (new_size > INT_MAX)
 156                     return AVERROR(EINVAL);
 157
 158                 /* Allow merging of the cc data from two fields. */
 159                 ret = av_reallocp(&h->a53_caption, new_size);
 160                 if (ret < 0)
 161                     return ret;
 162
 163                 for (i = 0; i < cc_count; i++) {
 164                     h->a53_caption[h->a53_caption_size++] = get_bits(&h->gb, 8);
 165                     h->a53_caption[h->a53_caption_size++] = get_bits(&h->gb, 8);
 166                     h->a53_caption[h->a53_caption_size++] = get_bits(&h->gb, 8);
 167                 }
 168
 169                 skip_bits(&h->gb, 8);   // marker_bits
 170             }
 171         }
 172     } else {
 173         int i;
 174         avpriv_request_sample(h->avctx, "Subtitles with data type 0x%02x",
 175                               user_data_type_code);
 176         for (i = 0; i < size - 1; i++)
 177             skip_bits(&h->gb, 8);
 178     }
 179
 180     return 0;
 181 }
 182
 183 static int decode_registered_user_data(H264Context *h, int size)
 184 {
 185     uint32_t country_code;
 186     uint32_t user_identifier;
 187
 188     if (size < 7)
 189         return AVERROR_INVALIDDATA;
 190     size -= 7;
 191
 192     country_code = get_bits(&h->gb, 8); // itu_t_t35_country_code
 193     if (country_code == 0xFF) {
 194         skip_bits(&h->gb, 8);           // itu_t_t35_country_code_extension_byte
 195         size--;
 196     }
 197
 198     /* itu_t_t35_payload_byte follows */
 199     skip_bits(&h->gb, 8);              // terminal provider code
 200     skip_bits(&h->gb, 8);              // terminal provider oriented code
 201     user_identifier = get_bits_long(&h->gb, 32);
 202
 203     switch (user_identifier) {
 204         case MKBETAG('D', 'T', 'G', '1'):       // afd_data
 205             return decode_registered_user_data_afd(h, size);
 206         case MKBETAG('G', 'A', '9', '4'):       // closed captions
 207             return decode_registered_user_data_closed_caption(h, size);
 208         default:
 209             skip_bits(&h->gb, size * 8);
 210             break;
 211     }
 212
 213     return 0;
 214 }
 215
 216 static int decode_unregistered_user_data(H264Context *h, int size)
 217 {
 218     uint8_t user_data[16 + 256];
 219     int e, build, i;
 220
 221     if (size < 16)
 222         return AVERROR_INVALIDDATA;
 223
 224     for (i = 0; i < sizeof(user_data) - 1 && i < size; i++)
 225         user_data[i] = get_bits(&h->gb, 8);
 226
 227     user_data[i] = 0;
 228     e = sscanf(user_data + 16, "x264 - core %d", &build);
 229     if (e == 1 && build > 0)
 230         h->x264_build = build;
 231
 232     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_BUGS)
 233         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "user data:\"%s\"\n", user_data + 16);
 234
 235     for (; i < size; i++)
 236         skip_bits(&h->gb, 8);
 237
 238     return 0;
 239 }
 240
 241 static int decode_recovery_point(H264Context *h)
 242 {
 243     h->sei_recovery_frame_cnt = get_ue_golomb(&h->gb);
 244
 245     /* 1b exact_match_flag,
 246      * 1b broken_link_flag,
 247      * 2b changing_slice_group_idc */
 248     skip_bits(&h->gb, 4);
 249
 250     return 0;
 251 }
 252
 253 static int decode_buffering_period(H264Context *h)
 254 {
 255     unsigned int sps_id;
 256     int sched_sel_idx;
 257     SPS *sps;
 258
 259     sps_id = get_ue_golomb_31(&h->gb);
 260     if (sps_id > 31 || !h->sps_buffers[sps_id]) {
 261         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
 262                "non-existing SPS %d referenced in buffering period\n", sps_id);
 263         return AVERROR_INVALIDDATA;
 264     }
 265     sps = h->sps_buffers[sps_id];
 266
 267     // NOTE: This is really so duplicated in the standard... See H.264, D.1.1
 268     if (sps->nal_hrd_parameters_present_flag) {
 269         for (sched_sel_idx = 0; sched_sel_idx < sps->cpb_cnt; sched_sel_idx++) {
 270             h->initial_cpb_removal_delay[sched_sel_idx] =
 271                 get_bits(&h->gb, sps->initial_cpb_removal_delay_length);
 272             // initial_cpb_removal_delay_offset
 273             skip_bits(&h->gb, sps->initial_cpb_removal_delay_length);
 274         }
 275     }
 276     if (sps->vcl_hrd_parameters_present_flag) {
 277         for (sched_sel_idx = 0; sched_sel_idx < sps->cpb_cnt; sched_sel_idx++) {
 278             h->initial_cpb_removal_delay[sched_sel_idx] =
 279                 get_bits(&h->gb, sps->initial_cpb_removal_delay_length);
 280             // initial_cpb_removal_delay_offset
 281             skip_bits(&h->gb, sps->initial_cpb_removal_delay_length);
 282         }
 283     }
 284
 285     h->sei_buffering_period_present = 1;
 286     return 0;
 287 }
 288
 289 static int decode_frame_packing_arrangement(H264Context *h)
 290 {
 291     get_ue_golomb(&h->gb);              // frame_packing_arrangement_id
 292     h->sei_frame_packing_present = !get_bits1(&h->gb);
 293
 294     if (h->sei_frame_packing_present) {
 295         h->frame_packing_arrangement_type = get_bits(&h->gb, 7);
 296         h->quincunx_subsampling           = get_bits1(&h->gb);
 297         h->content_interpretation_type    = get_bits(&h->gb, 6);
 298
 299         // the following skips: spatial_flipping_flag, frame0_flipped_flag,
 300         // field_views_flag, current_frame_is_frame0_flag,
 301         // frame0_self_contained_flag, frame1_self_contained_flag
 302         skip_bits(&h->gb, 6);
 303
 304         if (!h->quincunx_subsampling && h->frame_packing_arrangement_type != 5)
 305             skip_bits(&h->gb, 16);      // frame[01]_grid_position_[xy]
 306         skip_bits(&h->gb, 8);           // frame_packing_arrangement_reserved_byte
 307         get_ue_golomb(&h->gb);          // frame_packing_arrangement_repetition_period
 308     }
 309     skip_bits1(&h->gb);                 // frame_packing_arrangement_extension_flag
 310
 311     return 0;
 312 }
 313
 314 static int decode_display_orientation(H264Context *h)
 315 {
 316     h->sei_display_orientation_present = !get_bits1(&h->gb);
 317
 318     if (h->sei_display_orientation_present) {
 319         h->sei_hflip = get_bits1(&h->gb);     // hor_flip
 320         h->sei_vflip = get_bits1(&h->gb);     // ver_flip
 321
 322         h->sei_anticlockwise_rotation = get_bits(&h->gb, 16);
 323         get_ue_golomb(&h->gb);  // display_orientation_repetition_period
 324         skip_bits1(&h->gb);     // display_orientation_extension_flag
 325     }
 326
 327     return 0;
 328 }
 329
 330 int ff_h264_decode_sei(H264Context *h)
 331 {
 332     while (get_bits_left(&h->gb) > 16) {
 333         int size = 0;
 334         int type = 0;
 335         int ret  = 0;
 336         int last = 0;
 337
 338         while (get_bits_left(&h->gb) >= 8 &&
 339                (last = get_bits(&h->gb, 8)) == 255) {
 340             type += 255;
 341         }
 342         type += last;
 343
 344         last = 0;
 345         while (get_bits_left(&h->gb) >= 8 &&
 346                (last = get_bits(&h->gb, 8)) == 255) {
 347             size += 255;
 348         }
 349         size += last;
 350
 351         if (size > get_bits_left(&h->gb) / 8) {
 352             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "SEI type %d truncated at %d\n",
 353                    type, get_bits_left(&h->gb));
 354             return AVERROR_INVALIDDATA;
 355         }
 356
 357         switch (type) {
 358         case SEI_TYPE_PIC_TIMING: // Picture timing SEI
 359             ret = decode_picture_timing(h);
 360             break;
 361         case SEI_TYPE_USER_DATA_REGISTERED:
 362             ret = decode_registered_user_data(h, size);
 363             break;
 364         case SEI_TYPE_USER_DATA_UNREGISTERED:
 365             ret = decode_unregistered_user_data(h, size);
 366             break;
 367         case SEI_TYPE_RECOVERY_POINT:
 368             ret = decode_recovery_point(h);
 369             break;
 370         case SEI_TYPE_BUFFERING_PERIOD:
 371             ret = decode_buffering_period(h);
 372             break;
 373         case SEI_TYPE_FRAME_PACKING:
 374             ret = decode_frame_packing_arrangement(h);
 375             break;
 376         case SEI_TYPE_DISPLAY_ORIENTATION:
 377             ret = decode_display_orientation(h);
 378             break;
 379         default:
 380             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "unknown SEI type %d\n", type);
 381             skip_bits(&h->gb, 8 * size);
 382         }
 383         if (ret < 0)
 384             return ret;
 385
 386         // FIXME check bits here
 387         align_get_bits(&h->gb);
 388     }
 389
 390     return 0;
 391 }